[发明专利]一种风洞复杂曲面收缩段成形方法

权利要求书

1.一种风洞复杂曲面收缩段成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10．确定分瓣方案，分瓣原则是尽量增大单曲面板的面积，减小转角处双曲面板的面积；

S20．获取单曲面板和双曲面板的曲面展开图形，选取钢板板材，并按照曲面展开图形切割钢板板材；

S30．制作单曲面板和双曲面板；

S31．采用通用折弯模具压制单曲面板，获得单曲面板，重复检测修配直至单曲面板曲率稳定且加工精度测量合格；

S32．制作双曲面板专用模具；

S33．采用双曲面板专用模具压制双曲面板，获得双曲面板；

S40．进行单曲面板和双曲面板的铆装；

S41．制作单曲面板定形工装和双曲面板定形工装；

S42．在工作平台上划出理论轮廓线，并预放焊接收缩量，包括十字中心线、大端法兰内外侧轮廓线、小端法兰内侧投影轮廓线；

S43．通过单曲面板定形工装和双曲面板定形工装进行定位，在单曲面板定形工装和双曲面板定形工装分别铆接对应的单曲面板、双曲面板，并在大端铆接大端法兰、小端铆接小端法兰，获得待焊接组合件；

S50．采用TIG打底、MAG填充盖面、TIG重熔的焊接方法，进行单曲面板和双曲面板的拼焊；

S51．在待焊接组合件内部加装内支撑；

S52．焊接前对焊接组合件的接头处及接头处周围50mm范围内的油污、杂物进行打磨见光并清理干净；

S53．在焊接现场，进行焊接工艺试验，调整确定焊接电流、电压、焊接速度及相关参数；

S54．将待焊接组合件从环境温度预热至50℃；

S55．采用TIG焊打底1~3层；

S56．采用不锈钢专用打磨工具进行打磨，清理氧化物、飞溅、成形不良的问题；

S57．进行MAG焊；在MAG焊接过程中，对每道焊缝采用测温仪随时测量、监控层间温度，控制层间温度≤80℃，防止焊接过程热输入温度过高，在焊缝内部产生硫化物而导致焊接变形；

S58．MAG焊接过程采用多层多道焊接，平焊焊道宽≤12mm、横焊焊道宽≤15mm、立焊焊道宽≤18mm，严格控制焊接变形，提升焊缝内部质量，首选平焊，次选横焊，最后选择立焊，采用搭建工装的方式将焊缝调整成平焊或船形焊状态进行焊接；对需要多段多次焊接的长焊缝，按照相互覆盖长度大于30mm的要求焊接；对转角、包角焊缝必须进行连续焊接，避免多条焊缝相互交叉的位置产生引收弧缺陷和应力集中；根据零件、结构特点采用分布、对称、多次翻面焊接和反变形焊接，使得焊缝焊接收缩和变形对称，防止出现变形集中一个方向发展和应力不对称；

S59．进行TIG重熔；若焊缝边缘成形不符合质量要求，则对焊缝边缘进行TIG重熔，保证每道焊缝的焊接质量；

S6．将已焊接组合件进行退火热处理，热处理温度为560±10℃，升温速度不大于80℃/h，保温1H，装炉、出炉温度均不高于200℃，随炉冷却，得到已退火组合件；

S7．采用非接触式测量方法检测已退火组合件的内型面精度，将内型面分为若干层若干点进行检测扫描，并对扫描数据进行数据拟合获得拟合型面，将与收缩段三维数模进行比对，综合评估型面精度；如果型面精度达到精度要求，完成收缩段的内型面加工，进入步骤S8；如果型面精度未达到精度要求，则首先进行振动时效处理，释放残余应力，再使用千斤顶在单曲面板定形工装和双曲面板定形工装上进行撑顶矫正，直至型面精度达到精度要求，进入步骤S8；

S8．在收缩段的外表面加装环形的定形筋板、竖直的支撑筋板，安装过程中采用非接触式测量方法检测内型面精度，并不断调整定形筋板和支撑筋板，保持内型面精度符合要求，完成收缩段加工。

2.根据权利要求1所述的风洞复杂曲面收缩段成形方法，其特征在于，所述的钢板板材为304L奥氏体不锈钢。

3.根据权利要求1所述的风洞复杂曲面收缩段成形方法，其特征在于，所述的非接触式测量方法为非接触式三维激光扫描测量方法。